Zn-Al共掺对0.95MgTiO3-0.05CaTiO3介电性能的影响

doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00371

摘要/Abstract

摘要： 采用固相反应法制备了 (Mg_0.93Ca_0.05Zn_0.02)(Ti_1-xAl_x)O₃介质陶瓷.研究了Zn-Al共掺杂对0.95MgTiO₃-0.05CaTiO₃(95MCT)陶瓷介电性能的影响.结果表明：Zn-Al共掺杂的95MCT陶瓷的主晶相为MgTiO₃和CaTiO₃两相结构，Zn-Al共掺杂可以抑制中间相MgTi₂O₅的产生，同时，有第二相CaAl₂O₄出现；Zn-Al共掺杂能有效地降低95MCT陶瓷的烧结温度至1300℃，改善介电性能，并对介电常数温度系数具有调节作用.当 Zn²⁺掺杂量为0.02mol、Al³⁺掺杂量为0.02mol时，在1300℃烧结2.5h获得最佳性能：ε_r =20.35, tgδ=2.0×106, α_c=1.78×106.

关键词: 0.95MgTiO₃-0.05CaTiO₃介质陶瓷, Zn-Al共掺杂, 介电性能

Abstract: The dielectric properties of (Mg_0.95Ca_0.05Zn_0.02)(Ti_1-xAl_x)O₃ ceramics prepared by conventional solid-state route were investigated. The results show that MgTiO₃ and CaTiO₃ are the main phases of 95MCT ceramics with codoped Zn-Al, without second phase MgTi₂O₅ is observed but a new phase CaAl₂O₄. Zn-Al additive can lower the sintering temperature of 95MCT ceramics to 1300℃, and improve the dielectric properties. Moreover, it also effectively adjusts the temperature coefficient of dielectric constant. The 95MCT ceramics with x=0.02 possess excellent dielectric properties: dielectric constant ε_r of 20.35, dielectric loss tgδ of 2.0×106 and temperature coefficient of dielectric constant α_c value of 1.78×106.

Key words: 0.95MgTiO₃-0.05CaTiO₃ ceramics, Zn-Al codoped, dielectric properties

中图分类号:

TQ174

杨秀玲,丁士华,宋天秀,张东. Zn-Al共掺对0.95MgTiO₃-0.05CaTiO₃介电性能的影响[J]. 无机材料学报, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2009.00371.

YANG Xiu-Ling,DING Shi-Hua,SONG Tian-Xiu,ZHANG Dong. Influence of Zn-Al Codoping on Dielectric Properties of 0.95MgTiO₃-0.05CaTiO₃ Ceramics[J]. Journal of Inorganic Materials, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2009.00371.

[1]	陈雷, 胡海龙. 柔性PDMS基介电复合材料的电场及击穿损伤形貌演变规律研究[J]. 无机材料学报, 2023, 38(2): 155-162.
[2]	韦婷婷, 徐华蕊, 朱归胜, 龙神峰, 张秀云, 赵昀云, 江旭鹏, 宋金杰, 郭宁杰, 龚祎鹏. BaTiO₃陶瓷的低温冷烧结制备及性能研究[J]. 无机材料学报, 2022, 37(8): 903-910.
[3]	姚晓刚, 彭海益, 顾忠元, 何飞, 赵相毓, 林慧兴. 聚苯醚/钙镧钛微波复合基板[J]. 无机材料学报, 2022, 37(5): 493-498.
[4]	叶芬, 江向平, 陈云婧, 黄枭坤, 曾仁芬, 陈超, 聂鑫, 成昊. (0.96NaNbO₃-0.04CaZrO₃)-xFe₂O₃反铁电陶瓷的介电及储能性能研究[J]. 无机材料学报, 2022, 37(5): 499-506.
[5]	孙扬善, 杨治华, 蔡德龙, 张正义, 柳琪, 房树清, 冯良, 石丽芬, 王友乐, 贾德昌. 粉末烧结法制备α-堇青石基玻璃陶瓷的析晶动力学和性能[J]. 无机材料学报, 2022, 37(12): 1351-1357.
[6]	张晓燕, 刘馨玥, 闫金华, 谷耀行, 齐西伟. 钙钛矿型(La_0.2Li_0.2Ba_0.2Sr_0.2Ca_0.2)TiO₃高熵氧化物陶瓷的制备及性能研究[J]. 无机材料学报, 2021, 36(4): 379-385.
[7]	王通,王渊浩,杨海波,高淑雅,王芬,鲁雅文. BaTiO₃-ZnNb₂O₆陶瓷介电及储能性能研究[J]. 无机材料学报, 2020, 35(4): 431-438.
[8]	简刚, 刘美瑞, 张晨, 邵辉. 用于高介电复合材料的全包裹Ag@TiO₂填充颗粒的制备[J]. 无机材料学报, 2019, 34(6): 641-645.
[9]	甘慧, 王传彬, 沈强, 张联盟. La₂NiMnO₆双钙钛矿陶瓷的等离子活化烧结[J]. 无机材料学报, 2019, 34(5): 541-545.
[10]	黄龙, 丁士华, 张晓云, 严欣堪, 李超, 朱惠. Li₂O-B₂O₃-SiO₂玻璃相对BaAl₂Si₂O₈结构及微波介电性能的影响[J]. 无机材料学报, 2019, 34(10): 1091-1096.
[11]	韩林材, 丁士华, 宋天秀, 黄龙, 张晓云, 熊中. ZBAS对BaAl₂Si₂O₈结构与微波介电性能的影响[J]. 无机材料学报, 2018, 33(8): 883-888.
[12]	穆阳, 邓佳欣, 李皓, 周万城. 两种连续SiC纤维的高温介电及吸波性能对比[J]. 无机材料学报, 2018, 33(4): 427-433.
[13]	屈婧婧, 魏星, 刘飞, 袁昌来, 陈国华, 黄先培. 热处理对Mg-Al-Si-Ti-B系微晶玻璃析晶及介电性能的影响[J]. 无机材料学报, 2018, 33(12): 1309-1315.
[14]	刘飞, 黄先培, 袁昌来, 陈国华. 烧结温度和CaTiO₃添加对不稳定层状Ca_n₊₁Ti_nO₃_n+₁(n = 1)陶瓷体系结构与介电性能的影响[J]. 无机材料学报, 2017, 32(5): 489-494.
[15]	屈婧婧, 魏星, 宋小辉, 袁昌来, 刘飞. B位(Mg_1/3Ta_2/3)⁴⁺置换对新型Sr基(Sr, Nd, Ca)TiO₃微波陶瓷结构及介电性能的影响[J]. 无机材料学报, 2017, 32(3): 293-298.

Zn-Al共掺对0.95MgTiO₃-0.05CaTiO₃介电性能的影响

Influence of Zn-Al Codoping on Dielectric Properties of 0.95MgTiO₃-0.05CaTiO₃ Ceramics

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